一种高分辨距离像的获取方法

摘要

本发明公开了一种高分辨距离像的获取方法，针对调频连续波发射的雷达，采用Dechirp技术实现接收连续波信号向频域变换，并利用Capon方法实现目标散射点在距离上的分辨，从而获得目标的高分辨HRRP。本发明方法可用于雷达高分辨一维距离像形成，由于引入的Capon方法不用事先定阶等处理，具有良好的应用前景。

主权项

一种高分辨距离像的获取方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)发射调频连续波信号，雷达发射线性调频连续波信号s(t)，具有如下形式：s(t)＝exp{j(2πf₀t+0.5μt²)}      (1)其中，f₀为载频，t为时间变量，μ为带宽与脉宽的比，exp{j(·)}为复数表示；(2)接收回波信号，$y\left(t\right)=\underset{i=0}{\overset{N-1}{\Sigma }}{\alpha }_i\exp \{-j2\pi [f_0(t-{\tau }_i)+0.5\mu {(t-{\tau }_i)}^2\left]\right\}+n\left(t\right)---\left(2\right)$其中，y(t)为回波信号，N表示散射点个数，τ_i为第i个散射点的时延，α_i为散射点复包络，n(t)为高斯白噪声；(3)进行Dechirp处理，Dechirp处理采用如下核函数u(t)实现：u(t)＝exp{‑j2π(f₀t+0.5μt²)}      (3)对回波信号y(t)进行Dechirp变换形式如下：$\begin{array}{c}z\left(t\right)=y\left(t\right)·u^{*}\left(t\right)\\ =\underset{i=0}{\overset{N-1}{\Sigma }}{\alpha }_i\exp \{-j2\pi (-{\mathrm{\mu \tau }}_{i}t-f_0{\tau }_i+0.5{\mathrm{\mu \tau }}_i^2)\}+n\left(t\right)\end{array}---\left(4\right)$其中，z(t)为y(t)经Dechirp变换后得到的信号，[·]^*表示共轭运算；(4)采用Capon谱计算HRRP，得到：$P=\frac{R^{-1}A\left(\omega \right)}{A^H\left(\omega \right)R^{-1}A\left(\omega \right)}---\left(6\right)$其中，P为高分辨距离像，A(ω)＝[a(ω₀),a(ω₁),…,a(ω_K‑1)]，ω_i为第i个离散角频率，K为离散角频率的个数，[·]^T为转置运算，[·]^H表示共轭转置，R为信号z(t)的自相关矩阵，采用下式计算：R＝E[VV^H]              (7)式(7)中，E[·]为数学期望，向量V具有如下形式：其中，L为采样点数，z(‑L+1)，z(‑L+2)，……，z(0)，z(1)，……，z(M‑1)为经过Dechirp处理的信号z(t)的离散时间序列，M为时延。